• 한국과학교육학회지
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• 제21권2호
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• pp.255-263
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• 2001

중학교 '전기와 자기' 에 대한 개방적 탐구 과제는 관찰을 통한 서술적인 결과 처리가 특징인 정성적 과제와, 변인통제를 통한 정량적 결과 처리가 특징인 정량적 과제로 나눌 수 있다. 본 연구의 목적은 두 종류의 과제에 대한 중학교 2학년 학생들의 탐구 수행 특징을 탐구 과정을 중심으로 분석하는 것이다. 학생이 작성한 '탐구 보고서' 및 '탐구 활동 평가서' 그리고 연구자의 관찰 및 면담 자료를 분석하였다. 정성적인 과제에 대한 탐구에서는 자신의 생각과 다른 뜻밖의 관찰을 인지하고 처리하는 것이 어려운 점이었고, 정량적인 과제에 대한 탐구에서는 여러 개의 변인을 다루고, 신뢰롭고 타당한 측정을 하며, 정량적으로 결과를 처리하는 것이 어려운 점이었다. 정성적인 과제에 대한 탐구에서는 자신이 제시한 탐구 방법 및 결과의 부족한 점을 인지하고 있었는데 반해, 정량적인 과제에 대한 탐구에서는 부족한 점을 거의 인지하지 못했다. 이러한 결과는 기존의 실험실습과는 다른 개방적인 탐구를 지도할 때, 정성적인 과제의 경우 뜻밖의 관찰 결과를 신뢰롭고 타당하게 처리하도록 지도하는 것이 중요하며, 정량적인 과제의 경우 여러 개의 변인을 다루는 방법 및 신뢰롭고 타당한 측정 방법을 지도하는 것이 중요하다는 것을 시사한다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제42권4호
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• pp.513-522
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• 2023

과학 문제를 대면했을 때 학생들이 인지하는 과제난이도에 따른 학생이 느끼는 상태불안 수준에 대한 실증적인 연구는 부족하다. 본 연구의 목적은 학생들이 과학 문제를 대면했을 때 학생이 인지한 과제 난이도가 과학불안과 상태불안의 관계를 조절하는지 검증하는 것이다. 이를 위하여 초등학생 5~6학년 410명(5학년 186명; 여학생 194명)을 대상으로 2개의 과학 문제를 제시하였다. 그리고 PROCESS macro 1번 모델을 활용하여 과학 문제 대면 상황에서 과학불안과 상태불안 유발 사이의 관계에서 학생이 인지한 과제난이도의 조절 효과를 검증하였다. 분석 결과, 학생의 과학불안 수준과 학생이 인지한 과제난이도는 상태불안을 정적으로 유의하게 예측하였다. 그리고 학생이 인지한 과제난이도는 학생이 문제를 대면했을 때 유발되는 상태불안 수준을 부적으로 유의하게 조절하였다. 즉, 학생이 문제를 어렵다고 생각할수록 상태불안 유발에 대한 과학불안의 영향력이 낮아졌으며, 학생이 문제를 쉽다고 생각하면 상태불안 유발에 대한 과학불안의 영향력이 높아졌다. 이러한 연구 결과를 바탕으로 과학교육 및 향후 연구 방향에 대한 시사점을 논의하였다.

• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제29권3호
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• pp.281-300
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• 2015

본 연구의 목적은 스토리텔링 수학 교과서 개발과 학교 현장에서 스토리텔링 교과서 활용의 방향성을 제시하기 위해, 2009 개정 교육과정에 따른 중학교 2학년 수학 교과서 5종을 연구 대상으로 수학 과제 유형에 따른 인지적 노력 수준, 답안 유형, 스토리텔링 유형을 분석하였다. 연구 결과, 첫째, 수학 과제의 인지적 노력 수준은 공통적으로 모든 교과 내용 영역에서 PNC(Procedures without Connections) 과제가 가장 많은 비중을 차지하였고, 수학적 내용 과제에서는 인지적 노력이 낮은 수준의 과제(Low-Level)가 많았고, 수학적 활동 과제에서는 인지적 노력이 높은 수준의 과제(High-Level)가 더 많았다. 둘째, 학생들에게 요구하는 답안 유형은 모든 영역에서 단답형이 가장 많았고, 수학적 내용 과제의 대부분은 단답형, 수학적 활동 과제는 단답형과 설명형이 많았다. 마지막으로 스토리텔링의 유형은 실생활 연계형이 가장 많은 비중을 차지하고 있었고, 수학적 활동 과제의 수가 수학적 내용 과제의 수보다 휠씬 적었다. 그러나 스토리텔링 유형이 반영된 과제에서는 수학적 활동 과제의 비율이 수학적 내용 과제의 비율보다 더 높았다. 이러한 연구 결과를 바탕으로 향후 다른 학년의 스토리텔링 수학 교과서를 개발하고 학교 현장에 적용할 때, 수학 과제 유형에 따른 인지적 노력 수준, 답안 유형, 스토리텔링 유형에 대해서 균형성과 다양성을 고려해야할 필요성을 제시할 수 있다.

• 한국영재학회:학술대회논문집
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• 한국영재학회 2003년도 춘계학술대회
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• pp.127-130
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• 2003

본 연구는 과학영재교육의 중요성이 증대되고 있는 현 시점에서 이의 효과적인 성취를 가져오기 위해선 우선 영재 판별의 시도가 다양해져야 한다는 필요성에서 출발하였다. 그 동안 영재 판별은 주로 인지수행의 결과적인 측면을 다루었다고 본다면, 본 연구는 인지수행의 과정적인 측면을 다루었다고 할 수 있다. 인지수행의 과정적인 측면은 뇌기능의 활동성을 파악하는 것으로 가능하다. 따라서 뇌의 활동성에 대한 뇌파측정 방법을 통해 좌.우뇌 기능상에서의 뇌파특성을 파악해 보므로써 영재성 판별의 한 방법으로서 그 가능성의 단초를 제공하는데 본 연구의 주목적이 있다. 이를 위해 영재성 판별 및 뇌기능 연구방법과 뇌의 정보처리과정에 대한 이론적인 고찰을 바탕으로 초등학교 4-6학년 아동 중 과학영재아 11명, 일반아 10을 연구대상으로 선정하여 PC용 뇌파측정기를 통해 이들의 뇌파특성을 분석한 결과, 다음과 같이 나타났다. 다음 표는 과학영재아 및 일반아의 아무런 과제를 수행하지 않은 상태의 기본뇌파와 과학 창의적 과제를 수행중인 상태에서의 뇌파를 좌뇌와 우뇌의 뇌파 활성도별로 그 차이를 분석한 것이다.

• 재활치료과학
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• 제9권4호
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• pp.69-81
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• 2020

목적 : 본 연구의 목적은 인지기능저하 노인을 선별할 수 있는 이중과제를 활용한 노인인지기능 선별검사를 개발하는 것이다. 연구방법 : 2019년 5월부터 8월까지 경기도 및 충청도에 있는 지역사회 기관에서 60세 이상 노인 229명을 대상으로 개발된 Y-DuCog(Yonsei Dual Task Cognitive Screening Test)의 신뢰도 및 타당도 검증과 인지기능저하 노인의 분류 기준점을 확인하였다. 결과 : MMSE-K, MoCA-K와 Y-DuCog와의 상관분석을 실시한 결과 Y-DuCog의 이중과제 효과와 이중과제 초당 정답 수에서 상관관계를 보였다. 내적 일치도 분석 결과 이중과제 효과와 이중과제 초당 정답 수의 Cronbach's-α 값은 각각 .848(p<.01), .916(p<.01)의 신뢰도를 보였고, 검사-재검사 신뢰도는 ICCs가 .969~.996으로 높게 나타났다. 선별기준점은 총 수행시간 DTE에서 31.76초를 기준으로 88.7%의 민감도와 83.5%의 특이도를, 총 이중과제 CRR에서 0.38개를 기준으로 84.5%의 민감도와 76.6%의 특이도를 보였다. 결론 : 본 연구를 통해 Y-DuCog의 신뢰도 및 타당도가 검증되었다. Y-DuCog는 기존 지필 평가의 제한점인 교육수준과 문자에 영향을 받지 않으며 간편하고 빠르게 검사를 시행할 수 있어 노인의 인지기능 평가 및 중재 방법에 대한 효과성 검증 시 사용될 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국수학교육학회지시리즈A:수학교육
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• 제60권1호
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• pp.61-76
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• 2021

본 연구는 수학 예비교사들이 과제의 인지적 노력 수준 변형에서 겪는 오류와 어려움을 분석하여, 수학 과제 변형과 관련한 수학 예비교사 교육에 유의미한 시사점을 제공하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해 24명의 수학 예비교사들을 대상으로 수직이등분선의 성질에 대한 추론 과제를 높은 수준과 낮은 수준으로 변형하는 활동과 이에 대한 반성 및 수정 기회를 제공하였다. 변형 과제를 중심으로 예비교사들이 과제의 수준 변형에서 겪는 오류와 어려움을 분석한 결과, 과제 수준의 판단 관점에서 PNC와 PWC 과제의 구분에 제한된 이해를 보였으며, 과제의 외형적인 요소에 의존하는 간섭 현상을 확인하였다. 과제 수준의 변형 관점에서 예비교사들은 과제의 목표와 수직적 위계를 간과하거나 변형 유형의 편향성을 보였다. 한편 예비교사들은 반성 및 수정 활동을 통해 자신들의 변형 과제의 오류를 인식하고 개선할 수 있었으며, 도구의 범주를 Geogebra를 포함한 공학적 도구로 확장하는 모습을 보여주었다.

• 감성과학
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• 제12권3호
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• pp.279-288
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• 2009

이 연구의 목적은 과제수행에 대하여 주관적 인지부하 요인과 GSR의 각성수준이 어떤 관계를 형성하고 있는지를 검증하는 것이다. 이를 위하여 인지부하 설문지(신체적 노력, 정신적 노력, 지각된 과제난이도, 자기평가, 자료설계의 용이성), 사전-사후검사, GSR에 의한 각성수준을 측정하였다. 사전검사는 학습자의 사전지식 수준을 의미하며, 사후검사는 과제수행의 결과를 의미한다. 이 연구의 분석방법은 사후검사의 결과를 종속변수로 하는 회귀분석이었다. 첫째, 자기보고의 인지부하 요인이 사후검사에 미치는 영향을 분석한 결과에 따르면, 사전검사, 신체적 노력, 지각된 과제난이도가 사후검사에 유의미한 영향을 미치고 있었다. 신체적 노력은 정적관련성을 보이고 있었으나 지각된 과제난이도는 부적관련성을 보이고 있었다. 이 결과는 사전검사의 점수가 높은 사람은 상대적으로 과제난이도를 낮게 지각하는 경향이 있으며 과제해결을 위하여 신중히 노력함으로써 사후검사의 결과가 올라간다는 것을 보여주는 것이다. 둘째, 각성수준에 대한 연구결과에서는 평가단계에서 측정된 각성수준이 사후검사의 점수를 유의미하게 예측하고 있는 것으로 나타났다. 평가단계의 GSR은 과제수행(사후검사)과 부적 관계를 형성하고 있었다. 즉, 평가단계에서 적절한 이완수준을 유지하고 있을 때 사후검사의 결과가 증진된다는 것을 보여주는 것이다.

• 한국운동역학회지
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• 제18권2호
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• pp.49-58
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• 2008

본 연구의 목적은 트레드밀 보행 시, gait dynamics 측면에서 보행의 속도 변화와 인지과제 수행 시 보행 변인의 가변성(variability)을 알아보고자 하는 것이다. 실험은 인지과제의 동시수행 유/무에 따른 5가지 속도(선호속도의 80%, 90%, 100%, 110% and 120%)에 의한 보행 실험으로 구성되었다. 인지과제의 종류는 학습기능이 없는 인지과제(2-back task)를 수행하였다. 인지과제는 피험자의 트레드밀 보행 시, 3m 앞에 놓여진 스크린에 주어지고 무선마우스를 통해 응답하는 형태로 구성되었다. 실험의 모든 과정은 3차원 동작분석기를 통해 동작데이터를 획득하였다. 이를 통해, 5가지 보행 시간 변인과 3가지 공간 변인을 추출하였다. gait dynamics 측면의 분석을 위해, 가변성의 크기를 살펴볼 수 있는 방법인 분산계수(coefficient of variance)와 변동량의 구조적 자기 유사성을 추론할 수 있는 detrended fluctuation analysis (DFA)를 사용하였다. 그 결과 보행 속도 변화에 따라 보행 변인의 평균값과 분산계수에서 통계적 유의한 차이가 발생하였고, 인지과제의 수행 유/무에 따라서는 DFA에서 통계적인 차이가 발생하였다. 이는 인지과제의 수행에 의해 보행의 발생과 조절 능력에 영향을 끼쳤다고 추론할 수 있다. 본 연구 결과를 명백히 하기 위해 더 많은 수의 피험자 실험과 추가 실험이 필요할 것이다.

• 한국과학교육학회지
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• 제19권4호
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• pp.684-695
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• 1999

본 연구에서는 탐구 요소 중심의 단편적 활동 혹은 지시적인 확인 실험과 대비되는 종합적이고 포괄적인 탐구 활동으로서 실제성, 개방성, 연속성을 특징으로하는 '확장적 과학 탐구'를 개념화하고 경기도 수원에 있는 '화성'을 소재로 하여 중학교 1학년 학생들에게 적합한 확장적 과학 탐구 과제를 개발하였다. 확장적 과학 탐구의 수행 과정에서 학생들의 인지적 참여도는 어떻게 변화하는지, 확장적 과학 탐구 과제의 특징은 인지적 참여도에 어떠한 영향을 미치는지 조사하는 것이 이 연구의 목적이다. 연구 대상은 서울에 소재한 중학교의 1학년 4개 학급 학생 128명이었다. 교과서의 '힘과 운동' 단원에 제시되어 있는 2가지의 탐구 과제와 4가지의 확장적 탐구 과제를 수행하는 과정에서 각 탐구 활동이 끝난 직후 인지적 참여도에 대한 설문을 반복 시행하였고 확장적 탐구 활동이 모두 끝난 다음에는 6개의 과제에 대한 인지적 참여도를 비교해서 응답하도록 하였다. 이러한 정량적 자료와 함께 10명을 대상으로 면담을 실시하여 확장적 탐구 과제의 특정이 학생들의 인지적 참여도에 미치는 영향을 탐색하였다. 각 탐구 과제별 인지적 참여도를 분석한 결과 확장적 과학 탐구에서 교과서에 준한 탐구에 비해 탐구의 목적, 방법, 결과 등 탐구 내용과 과정 전반에 대해 이해한 정도는 증가하지 않았으나 더 능동적으로 열심히 참여했으며( p<0.01) 확장적 탐구의 후반부에서는 전반부에 비해 '이해'와 '몰두'가 모두 유의하게 증가하였다( p<0.05). 확장적 과학 탐구에서 교과서 탐구에 비해 '몰두'가 증가된 이유를 면담 결과에서 분석해 보면 확장적 과학 탐구 과제의 개방성이 주요 원인이었음을 알 수 있다. 또한 전반부에 비해 후반부에서 '이해'의 정도가 높아진 이유는 유기적으로 구성된 선행 탐구의 경험이 영향을 미친 것으로, '몰두'의 정도가 증가된 것은 탐구 과제 자체의 개방성이 증가했기 때문으로 해석할 수 있다.

• 한국과학교육학회지
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• 제30권8호
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• pp.1097-1109
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• 2010

이 연구의 목적은 동일한 관찰 대상을 관찰하여도 관찰자마다 다양한 관찰 결과가 나타나는 원인을 밝히기 위해서 서로 다른 인지양식을 가진 관찰자가 관찰활동을 할 때 나타나는 MEG ERFs 특성을 밝히는 것이다. 이를 위해 인지양식을 검사하는 CSA 검사 도구(Riding, 1991)를 기반으로 전체적인 특성을 가진 과제 100개, 분석적인 특성을 가진 과제 100개로 총 200개의 과제를 개발하였으며 MEG 패러다임에 맞추어 오른손잡이 남성 대학생 8명(연령 = $24{\pm}2$)을 대상으로 MEG 촬영을 실시하였다. 이 들은 인지 양식 검사(CSA) (Riding, 1991)에 의해 전체적 인지양식으로 판명된 4명, 분석적 인지양식으로 판명된 4명이다. 연구 결과, 첫째 전체적 인지양식 관찰자 집단이 전체적인 특성을 가진 패러다임과 분석적인 특성을 가진 패러다임을 수행하는 동안 나타난 ERFs components의 특성이 유사하였다. 또한 분석적 인지양식 관찰자 집단도 각각의 패러다임에 대해서 유사한 ERFs components 특성을 나타냈다. 둘째 전체적 인지양식 관찰자 집단과 분석적 인지양식 관찰자 집단의 두드러진 차이점은 M2의 후두 측두 영역활성화에서 전체적 인지양식 관찰자 집단은 우반구가 우세하게 활성화되고 분석적 인지양식 관찰자 집단은 좌반구가 우세하게 활성화된다는 것이다. 이러한 연구 결과를 통해 관찰 활동의 결과에 영향을 미치는 요인 중의 한 가지가 학습자 변인 중 인지양식이라는 것에 대한 정량적이고 실증적인 증거를 제시하였으며, 전체적 인지양식을 가진 관찰자와 분석적 인지양식을 가진 관찰자는 두뇌에서 시각 정보를 처리하는 과정이 다르다는 것을 알 수 있다. 이 연구는 과학적 관찰 활동에 대해서 다음과 같은 교육적 시사점을 줄 수 있다. 첫째, 개별 수준의 관찰 활동은 관찰 대상과 관찰 결과가 편향될 가능성이 있으므로 개별 수준의 관찰 활동이 이루어진 후에 관찰 결과를 주고 받을 수 있는 과학적 의사소통의 기회가 강조되어야 한다. 둘째, 교사는 학생의 관찰 활동에 대해서 적절한 피드백을 제공해 줌으로서 학생들의 관찰 활동이 객관적이고 다양하게 이루어질 수 있도록 안내해야 한다.